馬 瓊

（吳忠供電局，寧夏 吳忠751100）

0 引言

電力系統(tǒng)有功調(diào)度的主要任務(wù)是制定發(fā)電機(jī)組出力計劃，以滿足呈一定概率規(guī)律且周期性變化的負(fù)荷需求。在這一過程中，調(diào)度機(jī)構(gòu)不僅需要考慮各個機(jī)組的差異性，根據(jù)機(jī)組的發(fā)電成本、發(fā)電煤耗和環(huán)境污染等特點，在機(jī)組的最小、 最大技術(shù)出力范圍內(nèi)按一定調(diào)度目標(biāo)制定發(fā)電計劃，而且需要考慮電力線路有功功率傳輸極限等安全、 可靠性準(zhǔn)則，保證電力系統(tǒng)的安全運(yùn)行。

1 傳統(tǒng)經(jīng)濟(jì)調(diào)度模式

傳統(tǒng)經(jīng)濟(jì)調(diào)度模式，是按等耗量微增率原則分配各機(jī)組負(fù)荷，即按相等的耗量微增率在發(fā)電設(shè)備或發(fā)電廠之間分配負(fù)荷，使系統(tǒng)的總耗量最小。在傳統(tǒng)經(jīng)濟(jì)調(diào)度模式中，機(jī)組的煤耗量曲線和它的微增率曲線是調(diào)度的基礎(chǔ)資料，它們的準(zhǔn)確性直接影響到經(jīng)濟(jì)調(diào)度效益。而發(fā)輸配一體化的管理體制有利于調(diào)度機(jī)構(gòu)獲得準(zhǔn)確的基礎(chǔ)資料，因此，傳統(tǒng)經(jīng)濟(jì)調(diào)度模式適用于發(fā)輸配一體化的電力體制。傳統(tǒng)經(jīng)濟(jì)調(diào)度模式有以下幾個特點：

1.1 物理意義清晰

假定兩臺機(jī)組在微增率不等的狀態(tài)下運(yùn)行，且dF1／dPG1＞dF2／dPG2，可以在兩臺機(jī)組的總輸出功率不變的條件下調(diào)整負(fù)荷分配，讓1 號機(jī)組減少輸出ΔP，2 號機(jī)組增加輸出ΔP。于是1 號機(jī)組將減少燃料消耗（dF1／dPG1）×ΔP，2 號機(jī)組將增加燃料消（dF2／dPG2）×ΔP，而總的燃料消耗將可節(jié)約：

這樣的負(fù)荷調(diào)整可以一直進(jìn)行到兩臺機(jī)組的微增率相等為止，不難理解，等耗量微增率準(zhǔn)則也適用于多臺機(jī)組間的負(fù)荷經(jīng)濟(jì)分配。

1.2 可以考慮網(wǎng)損的影響

傳統(tǒng)經(jīng)濟(jì)調(diào)度模式可以通過計算網(wǎng)損微增率，構(gòu)成煤耗與網(wǎng)損的協(xié)調(diào)方程式，對機(jī)組的耗量特性曲線進(jìn)行修正，考慮網(wǎng)損對經(jīng)濟(jì)調(diào)度的影響。

1.3 對部分不等式約束條件較難處理

傳統(tǒng)經(jīng)濟(jì)調(diào)度可以考慮功率平衡等式約束，同時，對于自變量的不等式約束條件，如發(fā)電廠有功功率上、下限，水電廠流量上、下限和水庫水位上、下限等，可以通過檢驗方便處理；但是以函數(shù)形式出現(xiàn)的不等式約束條件，例如，線路潮流限制和母線電壓上、下限等，傳統(tǒng)經(jīng)濟(jì)調(diào)度較難處理。

2 計劃電量調(diào)度模式

計劃電量調(diào)度模式，可以確保投建機(jī)組的發(fā)電利用小時數(shù)，保證投建機(jī)組的固定成本回收，對于促進(jìn)我國電源投資建設(shè)、盡快補(bǔ)足電力供需缺口具有積極作用，促進(jìn)了這一時期我國電力工業(yè)的發(fā)展。由于計劃電量調(diào)度模式僅與機(jī)組容量有關(guān)，不考慮機(jī)組經(jīng)濟(jì)性、環(huán)保性等因素，也帶來了一些問題。

2.1 火電建設(shè)小型化

計劃電量調(diào)度模式下，小型火電機(jī)組可以保證充足的負(fù)荷率，確保成本回收。因此，一些地區(qū)建設(shè)了一批小火電、小油電，以補(bǔ)足電力供需缺口。這些機(jī)組煤耗高、污染嚴(yán)重，影響電力工業(yè)的可持續(xù)發(fā)展。

2.2 水電及可再生能源發(fā)展落后

水電及可再生能源建設(shè)投資大、周期長，而且在計劃電量調(diào)度模式下分配的發(fā)電利用小時數(shù)與火電相同，因此電源建設(shè)投資更傾向于建設(shè)周期短、見效快的火電機(jī)組。

2.3 輸電設(shè)備建設(shè)落后

計劃電量調(diào)度模式對電力發(fā)展的促進(jìn)作用，主要傾向于電源建設(shè)，對輸電設(shè)施建設(shè)沒有引導(dǎo)和激勵措施，造成這一時期我國輸電設(shè)備較為落后。

2.4 電廠建設(shè)不經(jīng)濟(jì)

計劃電量調(diào)度模式保證了機(jī)組的成本回收，此外，為鼓勵投資興建電廠，國家還規(guī)定了還本付息的電價政策。因此電廠建設(shè)工程缺乏約束，建設(shè)缺乏經(jīng)濟(jì)性。

3 節(jié)能發(fā)電調(diào)度模式

節(jié)能發(fā)電調(diào)度模式改革，必然對電力系統(tǒng)的發(fā)展和運(yùn)行產(chǎn)生影響，具體體現(xiàn)在以下幾個方面：

3.1 引導(dǎo)電源投資建設(shè)方向，改善電源結(jié)構(gòu)

目前，我國以火力發(fā)電為主，清潔能源和可再生能源發(fā)電的比例較小，截止2005 年，火電占總裝機(jī)容量比例約為75.67%，電源結(jié)構(gòu)不合理。實施節(jié)能發(fā)電調(diào)度后，優(yōu)先調(diào)用清潔能源和可再生能源發(fā)電，對我國投資建設(shè)清潔能源和可再生能源的引導(dǎo)作用明顯，有利于改善我國的電源結(jié)構(gòu)，優(yōu)化各類資源配置。

3.2 不能保證系統(tǒng)運(yùn)行的經(jīng)濟(jì)性最優(yōu)

節(jié)能發(fā)電調(diào)度能夠獲得在等輸出電量情況下發(fā)電側(cè)節(jié)能降耗和有害氣體減排的作用，但是，由于不同電廠燃煤的來源不同、煤炭運(yùn)輸成本不同、煤價有差異等因素，煤耗量并不能代表發(fā)電機(jī)組的邊際生產(chǎn)成本。因此，節(jié)能發(fā)電調(diào)度改變了傳統(tǒng)經(jīng)濟(jì)調(diào)度按邊際成本制定發(fā)電計劃的原則，偏離了電力系統(tǒng)經(jīng)濟(jì)性的理論基礎(chǔ)，是一種節(jié)能但不一定經(jīng)濟(jì)的調(diào)度模式。

同時，由于在當(dāng)前“廠網(wǎng)分離”的體制下，很難獲得真實的發(fā)電機(jī)組供電標(biāo)煤煤耗率，并且供電煤耗率本身是發(fā)電機(jī)組輸出功率的函數(shù)，這將使得節(jié)能發(fā)電調(diào)度模式不能達(dá)到預(yù)期的節(jié)能效果。

3.3 電網(wǎng)安全可靠性要求更高

節(jié)能發(fā)電調(diào)度模式下，大容量、低能耗機(jī)組接近滿發(fā)，可能對電網(wǎng)的傳輸能力、安全裕度要求更高；另外大容量機(jī)組滿發(fā)后，系統(tǒng)備用由多個小機(jī)組承擔(dān)，可能造成系統(tǒng)事故備用容量不足，影響系統(tǒng)的可靠性。

4 電力市場交易模式

市場化改革的核心是對電力工業(yè)放松管制，以各種方式將發(fā)電、輸配電和用電分離，形成多方利益實體的競爭化模式。電力市場化競爭機(jī)制的特點是放松管制之后，多方利益實體追求各自利潤的最大化，同時也實現(xiàn)了社會效益的最大化。電力市場交易模式，對電力系統(tǒng)的影響主要體現(xiàn)在以下幾個方面：

4.1 電力市場模式下電力系統(tǒng)更加經(jīng)濟(jì)有效

發(fā)電側(cè)和售電側(cè)引入競爭、 打破電力工業(yè)的壟斷經(jīng)營，提高電力工業(yè)的生產(chǎn)效率和服務(wù)質(zhì)量。發(fā)電競爭的結(jié)果使得電力系統(tǒng)整體供電成本下降，電價有所降低。

4.2 電力市場模式兼顧電力系統(tǒng)的節(jié)能環(huán)保

隨著經(jīng)濟(jì)社會的發(fā)展，化石能源的消耗越來越巨大，由此造成的環(huán)境問題也越來越嚴(yán)重，歐盟國家己經(jīng)對燃燒化石燃料而釋放的二氧化碳征收高額的碳稅，以化石燃料為能源的發(fā)電成本中，購買二氧化碳排放指標(biāo)的成本已經(jīng)占發(fā)電成本的一定比例，在這種情況下的市場競爭發(fā)電調(diào)度模式，實際上是一種兼顧節(jié)能和環(huán)保的經(jīng)濟(jì)調(diào)度模式。

4.3 電力市場交易模式復(fù)雜性增加

電力市場模式下需要考慮中長期交易、期貨交易、實時交易等不同電量約束，調(diào)度的復(fù)雜性增加。市場模式下強(qiáng)調(diào)競爭，為達(dá)到各方利益最大化，可能造成電網(wǎng)在臨界安全附近運(yùn)行，淡化電力系統(tǒng)運(yùn)行中復(fù)雜物理規(guī)律與市場競爭的關(guān)聯(lián)，威脅電力系統(tǒng)運(yùn)行的安全，可能背離預(yù)期的經(jīng)濟(jì)效果。

4.4 市場化競爭可能產(chǎn)生不必要的市場力

電力市場模式下，一些公司可能利用自身所占的市場份額優(yōu)勢或與其他公司形成聯(lián)盟后所占的市場份額優(yōu)勢來操縱市場價格，這些公司的收益往往超過競爭所能取得的收益，產(chǎn)生不必要的市場力。為防止市場中公司之間的勾結(jié)行為，市場管理者應(yīng)當(dāng)采取相應(yīng)的監(jiān)管措施。

5 結(jié)束語

總之，在市場交易模式下，由于電力交易的多樣性，調(diào)度機(jī)構(gòu)不僅應(yīng)當(dāng)考慮時段之間的爬坡速率限制，而且應(yīng)當(dāng)考慮各種雙邊合同、電量合同以及期貨合同等在各個調(diào)度時段之間的合理分配，同時，電網(wǎng)潮流的不確定性和多變性，使得安全經(jīng)濟(jì)調(diào)度的重要作用也日益明顯。

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